Новое исследование приближает к пониманию причин лице-плече-лопаточной миодистрофии

Ученые из Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle, USA, опубликовали отчет о своих недавних исследованиях лице-плече-лопаточной мышечной дистрофии (ЛЛПД) Их находки еще на шаг приближают к пониманию сложных молекулярных механизмов, лежащих в основе этого заболевания

Базовая информация

У большинства пациентов с ЛЛПД утрачен небольшой участок одой из хромосом. Это наблюдается в регионе ДНК, именуемом ‘D4Z4’ и расположенном на дальнем участке хромосомы 4. У здоровых индивидов D4Z4 содержит от 11 до 150 копий гена, именуемого DUX4. У большинства же пациентов с ЛЛПД количество копий этого гена от 1 до 10. Почему же у них развивается мышечная дистрофия?

Несколько лет назад ученые предложили один из возможных ответов
Когда D4Z4 содержит множество копий DUX4, ДНК становится заблокированной. В результате этого ген DUX4 выключается, или «замолкает». Однако когда копий DUX4 всего несколько, ДНК «расслабляется» и становится открытой. Когда это происходит, ген DUX4 включается, в результате начинают формироваться его «ксерокопии», именуемые РНК, которые являются инструкциями для синтеза протеина DUX4

Большинство исследователей уверены, что как раз эти бесконтрольные РНК и являются причиной мышечной слабости у пациентов с ЛЛПД, вероятно вследствие того, что на их основе синтезируется протеин DUX4. Вполне возможно, что протеин DUX4 или его РНК могут нарушать контроль других генов, что в итоге и приводит к развитию заболевания

Что нового в этом исследовании?

ЧИТАЙТЕ ТАК ЖЕ:  Ученый рассказал, что такое генетический паспорт и как в Беларуси изучают геном человека

Ученые поместили ген DUX4 в мышечные клетки человека, выращенные в лабораторных условиях, и использовали микрочип для измерения активности других генов в геноме, Выяснилось, что более 1000 генов были включены, а около 800 – выключены.

Кроме того, они идентифицировали тысячи «сайтов связывания», локализованных в самом гене или в непосредственной близости от него. Эти сайты можно рассматривать как «пост-кодовую» ДНК – определенные места на хромосоме, специфически посещенные протеином DUX4. Когда DUX4 взаимодействует с ДНК в одном из этих посткодов, это потенциально может включать или выключать близлежащие гены. Это первое исследование, в котором обнаружено такое большое количество сайтов связывания DUX4, и идентифицирующее их важность для понимания механизмов ЛЛПД

Затем ученые выделили некоторое количество целевых для DUX4 субстанций для дальнейшего исследования. Они обнаружили, что эти субстанции включены в тех мышечных клетках, которые были получены от пациентов с ЛЛПД, но не в тех, которые принадлежали здоровым индивидам. Это именно то, о чем говорит современная теория – что протеин DUX4 синтезируется только мышечной ткани ЛЛПД пациентов. Таким образом, еще один элегантный эксперимент показал, что целевые гены могут быть выключены путем блокирования DUX4, присутствующего в мышечной ткани пациентов

Однако какую функцию имеют сами эти целевые для DUX4 гены? Похоже, что по крайней мере некоторые из них играют важную роль в иммунном ответе. Нарушением их регуляции можно объяснить некоторое воспаление, наблюдаемое в мышцах пациентов с ЛЛПД

ЧИТАЙТЕ ТАК ЖЕ:  FDA впервые одобрила терапию на основе редактирования генов CRISPR

Значение для пациентов

Отсутствие в прошлом понимания того, как генетические мутации вызывают развитие ЛЛПД, не позволяло ученым двигаться вперед в разработке потенциальной терапии. Это новое исследование четко подтверждает нынешнюю теорию генетики ЛЛПД: DUX4 изменяет регуляцию многих других генов. Это исследование также указывает на DUX4, как возможную терапевтическую цель в дальнейших исследованиях, и ученые уже работают над способами блокирования синтеза этого протеина

Кроме того, понимание влияния синтеза DUX4 на гены и биологические процессы в мышцах может пролить свет на новые пути, в которые можно будет вмешаться для облегчения симптомов заболевания

miopatia.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *